The Thermoballistic Transport Model: A Novel Approach to Charge Carrier Transport in Semiconductors

این کتاب بررسی جامعی از رویکرد حرارتی برای انتقال حامل بار در نیمه هادی ها ارائه می دهد. این رویکرد نیمه کلاسیک، که نویسندگان در طول دهه گذشته توسعه داده‌اند، شکاف بین مدل‌های متضاد پخش رانش و بالستیک حمل‌ونقل حامل را پر می‌کند. در حالی که ویژگی‌های اساسی دو مدل اخیر را در بر می‌گیرد، مفهوم فیزیکی زیربنای رویکرد حرارتی یک طرح جدید و یکپارچه را تشکیل می‌دهد. این بر اساس معرفی \"پیکربندی های بالستیک\" ناشی از تقسیم تصادفی طول یک نمونه نیمه رسانا به فواصل انتقال بالستیک است. میانگین‌گیری تصادفی جریان‌های حامل بالستیک بر روی پیکربندی‌های بالستیک منجر به یک جریان حرارتی وابسته به موقعیت می‌شود که عنصر کلیدی مفهوم ترموبالستیکی است و نقطه عزیمت برای محاسبه تمام خواص حمل‌ونقل مربوطه را تشکیل می‌دهد. در این کتاب، مفهوم ترموبالیستیک و اجرای آن با جزئیات زیاد توسعه داده شده است و نمونه‌های خاص مورد علاقه تحقیقات فعلی در فیزیک نیمه‌رساناها و اسپینترونیک کار شده است.

The book presents a comprehensive survey of the thermoballistic approach to charge carrier transport in semiconductors. This semi-classical approach, which the authors have developed over the past decade, bridges the gap between the opposing drift-diffusion and ballistic models of carrier transport. While incorporating basic features of the latter two models, the physical concept underlying the thermoballistic approach constitutes a novel, unifying scheme. It is based on the introduction of "ballistic configurations" arising from a random partitioning of the length of a semiconducting sample into ballistic transport intervals. Stochastic averaging of the ballistic carrier currents over the ballistic configurations results in a position-dependent thermoballistic current, which is the key element of the thermoballistic concept and forms the point of departure for the calculation of all relevant transport properties. In the book, the thermoballistic concept and its implementation are developed in great detail and specific examples of interest to current research in semiconductor physics and spintronics are worked out.